Астрономы обнаружили рекордно быстрый ветер в окрестности сверхмассивной черной дыры — самый быстрый из когда‑либо зарегистрированных на ультрафиолетовых длинах волн. Как показали данные, потоки газа в квазаре J2318 летят к нам со скоростью до 30% скорости света — пишет «Mail.ru Hi-Tech».
Автор новостей
В центре J2318 находится черная дыра массой около 1,7 миллиарда солнечных — по меркам квазаров это вполне обычное явление. Необычным оказалось другое: газ, который вырывается из области вокруг черной дыры, разгоняется до колоссальных скоростей. «Если бы ураганы классифицировали дальше привычной шкалы, этот можно было бы назвать “категорией 79”», — иллюстрирует масштаб явления ведущий автор исследования, аспирант Йоркского университета (Канада) Лукас Ситон. На Земле такие ветры, разумеется, невозможны.
Квазары — это диски раскаленного газа, который спирально падает на сверхмассивную черную дыру. Диск может быть больше земной орбиты и горячее поверхности Солнца, и при этом он излучает столько света, что его видно через всю наблюдаемую Вселенную. Этот свет не только освещает космос, но и буквально «выдувает» часть вещества наружу, создавая мощные ветры. В отличие от земной атмосферы, где ветры рождаются из‑за различий в давлении и температуре, в квазарах значительную роль играет именно давление света: фотоны, сталкиваясь с атомами и ионами в газе, передают им импульс и разгоняют.
В случае J2318 этот механизм достиг экстремума. На ультрафиолетовых длинах волн удалось измерить скорости до 0,3 скорости света — это рекорд для данного диапазона. На рентгеновских энергиях иногда находят еще более быстрые потоки, но именно в УФ‑области столь высоких значений раньше не видели. При этом спектр показывает линии ионов углерода и кремния, что заставляет ученых задуматься: тот же поток фотонов, который разгоняет газ, легко может лишить атомы электронов и сделать их таким образом невидимыми в ультрафиолетовом спектре. Вопрос, как эти ионы удерживаются в нужном состоянии при таких скоростях, пока что остается открытым.
Объект J2318 расположен в созвездии Пегаса — в области под названием Большой квадрат. Изначально его необычный спектр привлек внимание аспирантки Марианны Велтри в рамках проекта Sloan Digital Sky Survey (SDSS), одного из крупнейших обзоров неба. Позднее, используя специальное программное обеспечение, ученые заметили в полученных данных признаки чрезвычайно быстрого ветра. Для проверки команда задействовала восьмиметровый телескоп Gemini North на Гавайях, и дополнительные наблюдения подтвердили рекордную скорость потока.
Экстремальный ветер вызывает особый интерес у астрофизиков еще и потому, что он переносит гигантские запасы энергии и вещества из центральных областей галактик наружу. Это ключевой элемент так называемой обратной связи: влияния активного ядра на эволюцию всей галактики — от темпов звездообразования до распределения газа. Такие процессы давно включены в компьютерные модели формирования галактик, но наблюдения столь мощных ветров на практике пока остаются редкостью.
Ученые продолжают поиски, надеясь найти другие квазары с ультрабыстрыми ультрафиолетовыми потоками — как в относительно близкой Вселенной, так и на ее самых дальних рубежах. Впрочем, астрономы не уверены, что им удастся найти ветер быстрее, чем у объекта J2318.
Ранее телескоп ALMA запечатлел «вальс» сливающихся квазаров из ранней Вселенной.
